=Курсовая работа= Технология ремонта тяговых электродвигателей электропоездов постоянного тока

[Admin]

Технология ремонта тяговых электродвигателей электропоездов постоянного тока

Курсовая работа

Скачать

1.Введение
Эффективное функционирование железнодорожного транспорта Российской Федерации играет исключительную роль в создании условий для модернизации, перехода на инновационный путь развития и устойчивого роста национальной экономики, способствует созданию условий для обеспечения лидерства России в мировой экономической системе.От состояния и качества работы железнодорожного транспорта зависят не только перспективы дальнейшего социально-экономического развития, но также возможности государства эффективно выполнять такие важнейшие функции, как защита национального суверенитета и безопасности страны, обеспечение потребности граждан в перевозках, создание условий для выравнивания социально-экономического развития регионов.Кроме того, процессы глобализации, изменения традиционных мировых хозяйственных связей ставят перед Россией задачу рационального использования потенциала своего уникального экономико-географического положения. Эффективная реализация транзитного потенциала страны позволит не только получить экономический эффект от участия в международных перевозках, но и создаст новые инструменты влияния России на мировые экономические процессы (формирование новых зон экономического притяжения, установление долгосрочных экономических связей).Российские железные дороги являются второй по величине транспортной системой мира, уступая по общей длине эксплуатационных путей лишь США. По протяженности электрифицированных магистралей российские железные дороги занимают первое место в мире. Российская Федерация в настоящее время осуществляет более 20 процентов грузооборота и 10 процентов пассажирооборота всех железных дорог мира.По своему географическому положению российские железные дороги являются неотъемлемой частью евразийской железнодорожной сети, они непосредственно связаны с железнодорожными системами Европы и Восточной Азии. Кроме того, через порты может осуществляться взаимодействие с транспортными системами Северной Америки. Железные дороги органично интегрированы в единую транспортную систему Российской Федерации. Во взаимодействии с другими видами транспорта они удовлетворяют потребности населения, экономики и государства в перевозках. При этом железнодорожный транспорт является ведущим элементом транспортной системы, его доля в обеспечении пассажирских и грузовых перевозок составляет более 40 процентов от всего транспорта страны.
Ведущее положение железных дорог определяется их возможностью осуществлять круглогодичное регулярное движение, перевозить основную часть потоков массовых грузов и обеспечивать мобильность трудовых ресурсов. Особое значение железных дорог определяется также большими расстояниями перевозок, слабым развитием коммуникаций других видов транспорта в регионах Сибири и Дальнего Востока, удаленностью мест производства основных сырьевых ресурсов от пунктов их потребления и морских портов.Реализация мер по реформированию российских железных дорог была начата Правительством Российской Федерации в 1998 году.Однако, несмотря на успехи структурной реформы железнодорожного транспорта в Российской Федерации, ее мероприятия и результаты оказались недостаточны для того, чтобы в короткие сроки создать эффективные источники развития, позволяющие обеспечить масштабное привлечение средств в развитие отрасли и ее модернизацию, сформировать условия для ее долговременного устойчивого роста и повышения конкурентоспособности на мировом рынке. Российские железные дороги не всегда оказываются способны адекватно и гибко реагировать на внешние вызовы, в результате чего потенциальные возможности для получения экономической выгоды могут обращаться в источник проблем. В настоящее время протяженность "узких мест"* по пропускной способности составляет 8,3 тыс. км, или около 30 процентов протяженности основных направлений сети железных дорог, обеспечивающих около 80 процентов всей грузовой работы железнодорожного транспорта. Анализ проблем, возникших в сфере железнодорожного транспорта, позволил выявить следующие ключевые моменты, являющиеся критическими для дальнейшего социально-экономического роста страны:
- необходимость ускоренного обновления основных фондов железнодорожного транспорта;
- преодоление технического и технологического отставания России от передовых стран мира по уровню железнодорожной техники;
- необходимость снижения территориальных диспропорций в развитии инфраструктуры железнодорожного транспорта, улучшения транспортной обеспеченности регионов и развития пропускных способностей железнодорожных линий;
- необходимость снятия ограничений для роста объемов транзитных грузовых перевозок;
- необходимость повышения безопасности функционирования железнодорожного транспорта;
- недостаточность инвестиционных ресурсов.
Необходимо в период до 2030 года реализовать Стратегию развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года (далее - Стратегия). Стратегия должна обеспечить решение задачи эффективной реализации уникального географического потенциала страны на базе комплексного развития всех видов транспорта и связи в части, касающейся российских железных дорог. Необходимость такого долгосрочного планирования при определении путей решения задач развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации определяется:
- необходимостью обеспечения опережающего развития сети железных дорог как основы долгосрочного развития отраслей экономики и регионов;
- значительной продолжительностью (порядка 20 лет) периода проектирования, строительства, ввода в эксплуатацию, выхода на проектную мощность и начала окупаемости объектов железнодорожной инфраструктуры;
- масштабностью работ по коренной модернизации железнодорожного машиностроения, необходимостью выхода российских предприятий на соответствие мировому уровню железнодорожной техники, обеспечивающей эффективность и конкурентоспособность российского железнодорожного транспорта.
Стратегия должна стать основой и одновременно инструментом объединения усилий государства и предпринимательского сообщества для решения перспективных экономических задач и достижения крупных социально значимых результатов.Реализация Стратегии будет способствовать превращению железнодорожного транспорта Российской Федерации из фактора возможного риска ограничения роста российской экономики в источник ее устойчивого развития.















2.Назначение и конструкция

Тяговый двигатель электропоезда подвешен жестко к раме тележки, а корпус редуктора опирается на подшипники на оси колесной пары и подвешивается к раме тележки.

Привод имеет одностороннюю зубчатую передачу( шестерня 5 и колесо 8). Тяговый момент передается от вала якоря тягового электродвигателя через упругую муфту 3, шестерню 5 и колесо 7 колесной пары 6. К раме тележки тяговый двигатель 1 жестко подвешивается лапами 2.
Двумя лапами тяговый двигатель установлен на опорные поверхности поперечной балки рамы тележки. Опорные поверхности имеют выступы, на которые устанавливают клинья. В клинья ввернут распорный вал с левой и правой резьбой, благодаря чему клинья перемещаются и притягивают тяговый двигатель к верхним опорным площадкам поперечных балок. Нижние опорные площадки тягового электродвигателя имеют резьбовые отверстия под болты крепления двигателя на поддерживающих кронштейнах средней части поперечной балки.
Тяговые двигатели электропоезда служат для преобразования электрической энергии в механическую, необходимую для вращения колесных пар моторного вагона.
На электропоезда серии ЭТ2М устанавливают тяговые двигатели ТЭД-2У1.


Тяговые двигатели электропоезда служат для преобразования электрической энергии в механическую, необходимую для вращения колесных пар моторного вагона.





Основными частями тягового двигателя являются станина 8 (рис. 1) и якорь 9.Станина имеет кронштейны для закрепления двигателя на тележке вагона и люки для входа и выхода охлаждающего воздуха, а также для осмотра и профилактики щеточно-коллекторного узла. В станине установлены главные полюсы 15 для создания основного магнитного потока и дополнительные полюсы 16 для создания магнитного поля в коммутационной зоне с целью улучшения коммутации тягового двигателя. Сердечники 15 главных полюсов собраны из фасонных листов, отштампованных из электротехнической стали, катушки 14 полюсов двухслойные, с обмотками из медной ленты. Сердечники 16 дополнительных полюсов отлиты из стали с последующей механической обработкой, а обмотки 17 катушек выполнены из медной проволоки и установлены на специальных планках. Изоляцией катушек главных и дополнительных полюсов служат стеклослюдинитовая лента и стеклолента. Катушки в сборе с полюсами пропитаны эпоксидным компаундом и образуют монолитную конструкцию. Устанавливают дополнительные полюсы в нейтральных плоскостях между главными полюсами.
Все основные детали якоря собраны на втулке 2 (рис.2), напрессованной на вал 3. Благодаря этому в случае необходимости можно заменить вал без нарушения целостности других элементов якоря. Сердечник 12 якоря набран из лакированных листов электротехнической стали, спрессованных между обмоткодержателем 1 и втулкой 9 коллектора. Обмоткодержатель 1 отлит из стали совместно с крыльчаткой вентилятора. Катушка 11 якоря состоит из семи одновитковых секций. Катушки и уравнители изолированы стеклослюдинитовой и стеклянной лентами. В пазовой части якоря обмотка удерживается клиньями 10, в лобовых частях - бандажом 4 из стеклобандажной ленты. Коллектор 5 имеет арочную конструкцию. Нажимной конус 6 армирован стеклобандажной лентой для создания необходимой изолирующей поверхности между токоведущими и заземленными частями. Изоляционные манжеты 7 выполнены из стеклослюдопласта. Якорь 9 (см. рис.1) вращается в роликовых подшипниках 4, наружные кольца которых запрессованы в отлитые из стали подшипниковые щиты 2 и 13. Эти щиты монтируют в горловину станины 8 при сборке двигателя. Для добавления смазки в подшипники служат маслоподводящие трубки 6 в крышках 3 и 12 подшипников. Щеткодержатели 11 изготовлены из латуни. Регулируют усилие нажатия пружины на щетку поворотом регулировочного винта нажимного устройства. Кронштейны 10 щеткодержателя выполнены из пластмассы, армированной в резьбовой и контактной частях кронштейнов металлическими деталями. Кабели для подключения электродвигателя изготовлены из многожильного провода с резиновой изоляцией, снаружи двигателя они защищены рукавами. Маркировка проводов выполнена на станине и наконечниках следующим образом: Я1 и Я2 - соответственно начало и конец обмоток якоря и дополнительных полюсов; С1 и С2 - начало и конец обмотки возбуждения.



3. Условия работы на ТПС
Ненормальными условиями эксплуатации являются перегрузка двигателей по току, допущение буксования колесных пар и юза при электродинамическом торможении, неправильное применение рекуперативного и реостатного торможения. Во всех этих случаях, а также при несвоевременной подготовке к работе в зимних условиях возможно повреждение тяговых двигателей.
Тя¬говые двигатели, во время работы подвергаются воздействию динамических сил, возни¬кающих при движении колес по неров¬ностям пути, и вибрациям, которые осо¬бенно велики в зимних условиях, когда верхнее строение пути обладает повы¬шенной жесткостью. Двигатели подвержены и атмосферным воздействиям, в них попадает влажный воздух и пыль. На зажимах двигателей возникают перенапряжения, вызванные атмосферными разрядами, а также рез¬кими изменениями тока.
На ТПС двигатель расположен в про¬странстве, ограниченном габаритами приближения подвижного состава к пути, расстоянием между колесными центра¬ми, зависящим от ширины колеи, между другими частями экипажа. Поэтому дви¬гатель должен иметь наименьшие, согла-сующиеся с общей конструкцией экипажа габаритные размеры и быть доступным для обслуживания. Резкие изменения температуры от —50 до +40 °С и влажности воздуха способствуют отсырению изоляции и конденсации влаги на коллекторе, щеткодержателях и поверх¬ности изоляции. Иногда это сопровож¬дается обледенением, коллектор покры-вается инеем, что затем вызывает силь¬ное искрение при работе двигателя. Пыль, поднимающаяся с пути при дви¬жении, угольная пыль от истирающихся щеток, влажный воздух и снег приво¬дят к загрязнению изоляции и снижению ее диэлектрической прочности.

5. Контроль технического состояния в эксплуатации.
Для поддержания электропоездов в работоспособном состоянии предусмотрен комплекс мероприятий, важнейшим из которых является ремонт. Ремонтное производство непрерывно развивается и совершенствует на основе его механизации и автоматизации, применения современных средств технической диагностики, использования новых технологических процессов, применения передовых методов труда, новых форм управления, планирования и организации, контроля и качества, предупреждения повреждений и т. д. На него влияют также изменения в условиях и организации эксплуатации и применением новых материалов и методов их обработки.
Основными функциями ремонтного производства является предупреждение и устранение износов и повреждений Э. П. С. Ремонтное производство состоит из системы, организации и технологии ремонта.
Система ремонта, определяет порядок поддержания Э.П.С. в работоспособном и исправном состоянии и охватывает такие понятия, как вид технического обслуживания или ремонта, структура ремонтного цикла и периодичность ремонта.
Виды технического обслуживания и ремонта определены действующей предупредительной системой технического обслуживания и ремонта.Техническое обслуживание (ТО-1) выполняют ежесуточно локомотивные бригады.
При ТО -1 производят осмотр тяговых двигателей после срабатывания защиты и по возможности устранение неисправностей.
При ТО – 2 проверить состояние подвески тягового редуктора и закрепить ослабшие резьбовые соединения. Заменить неисправные щетки, щеткодержатели и кронштейны тяговых двигателей.
Устранить последствия кругового огня (при наличии смотровой канавы).
При ТО – 3 продуть тяговые двигатели сжатым воздухом и выполнить работы в объеме технического обслуживания ТО – 2.
Сразу же после постановки электропоезда на ремонтное стойло, опускания токоприемников и снятия напряжения с контактного провода проверить на ощупь нагрев крышек подшипниковых щитов тяговых двигателей и вспомогательных машин. При обнаружении повышенного нагрева крышек по сравнению с другими установить и устранить причину, вызвавшую повышенный нагрев.Осмотреть тяговые двигатели снаружи, вентиляционные и выхлопные патрубки, выводные кабели. Убедиться в отсутствии трещинв остове, в исправном состоянии и надежном креплении выводных кабелей, клиц и болтов, крепящих сердечники полюсов. Ослабление полюсных болтов не допускается. Не допускается трение выводных кабелей между собой или о какие-либо детали, а расстояние до оси колесной пары должно быть не менее 100 мм.
Проверить крепление тягового двигателя, подшипниковых щитов и крышек. Трещины в подшипниковом щите, ослабление щита и обрыв болтов не допускаются.
Вспомогательные машины осмотреть, проверить их подвеску и крепление, крепление полюсов и шунтов заземления. Очистить сетки от грязи, продуть сжатым воздухом. Проверить остов (корпус), подшипниковые щиты на наличие трещин.
Открыть крышки коллекторных люков. Проверить состояние замков, крышек и уплотнений, плотность прилегания крышек, При необходимости продуть внутри сжатым воздухом давлением 0,25 - 0,3 МПа и удалить из остова влагу и смазку.
Проверить исправность и крепление корпусов, кронштейнов, пружин щеткодержателей, изоляторов, щеток. Кронштейны с изоляторами, имеющими повреждение глазури (пластмассовые кронштейны - закопченную поверхность), трещины, сколы или ослабление в посадке, заменить.
Подлежат замене щеткодержатели с трещинами, неисправными пружинами, шунтами, разработанными окнами под щетки, ослабшими сухарями пальцев.
Нажатие пальцев щеткодержателей, расстояние от корпуса щеткодержателя до рабочей поверхности и петушков коллектора, зазоры между щетками и окнами обойм щеткодержателей должны быть в пределах норм допусков и износов правил ремонта электрических машин электроподвижного состава.
Щетки, изношенные по высоте более допускаемого предела, имеющие отколы более 10 % контактной поверхности, заменить. Вновь устанавливаемые щетки должны быть притерты. Установка щеток разных марок на один тяговый двигатель не допускается.
Осмотреть межкатушечные соединения, при необходимости закрепить. Ослабление катушек и сердечников полюсов не допускается.
Осмотреть коллектор, изоляционный конус, бандажи и клинья крепления обмотки. Очистить коллектор от пыли и грязи капроновой (волосяной) щеткой и протереть увлажненной в бензин салфеткой. При необходимости устранить следы перебросов электрической дуги, снять фаски, зачистить и отшлифовать коллекторы, миканитовый конус покрыть изоляционной эмалью.
Проверить состояние и крепление вентиляторов. Запрещается эксплуатация электрических машин с ослабшим или поврежденным вентилятором.
При текущем ремонте ТР -1 проверить крепление главных и добавочных полюсов, подшипниковых щитов, маслоподводящих (смазочных) трубок и крышек якорных подшипников. Ослабление крепления болтов с головками, залитыми компаундной массой, определяется по состоянию заливки. Ослабшие болты и смазочные трубки закрепить.
Осмотреть остов и подшипниковые щиты в доступных местах на отсутствие трещин.Проверить продольный разбег якоря, который должен быть в пределах норм допусков.
Эксплуатация тяговых двигателей с признаками ослабления главных и добавочных полюсов, с трещинами длиной более 50 мм в остове и подшипниковых щитах, отсутствующими смазочными трубками не допускается.
Проверить состояние выводных кабелей и защитных чехлов, прочность крепления кабелей в клицах. Поврежденные места защитных чехлов и протертые места оплетки отремонтировать, ослабшие кабели закрепить.
При повреждениях резиновой изоляции и жил проводов до 15 % площади сечения изоляции восстановить с использованием лакоткани, изоляционной и смоляной лент.
Вскрыть коробки выводов, проверить состояние изоляторов (панели), надежность их крепления, состояние наконечников силовых кабелей, посадку на кабелях уплотнительных втулок. Выявленные дефекты устранить, изоляторы (панель) протереть.
Осмотреть вентиляционные патрубки, обратив внимание на целостность и плотность прилегания патрубков. Поврежденные патрубки заменить.
Проверить состояние и крепление вентиляционных сеток, осмотреть вентилятор. При обнаружении трещин, излома лопастей вентилятора тяговый двигатель сменить.
Проверить состояние и плотность прилегания крышек коллекторных люков и исправность замков. Выявленные недостатки устранить.Вывесить колесно-моторные блоки и проверить состояние якорных подшипников при вращении якоря в обоих направлениях с использованием средств диагностики.
Осмотреть тяговые двигатели внутри. Проверитьисправность и крепление всех щеткодержателей, кронштейнов, пальцев кронштейнов, щеток и их шунтов, подводящих кабелей и межкатушечных соединений. При обнаружении смазки внутри остова загрязненные места протереть насухо и установить наблюдение за состоянием этого двигателя в эксплуатации.
Щеткодержатели с поджогами и трещинами в корпусе, изломом нажимных пальцев и пружин, разработкой отверстия под валик, износом окон щеткодержателя и шунта более 15 % площади сечения подлежат замене. Состояние деталей щеткодержателей и их положение относительно коллектора, а также износ щеток и рабочей поверхности коллектора должны удовлетворять требованиям норм допусков и износов правил ремонта электрических машин электроподвижного состава.
При смене щеткодержатели устанавливать по шаблону параллельно пластинам коллектора. Изоляторы и пальцы кронштейнов щеткодержателей протереть салфеткой, смоченной в бензине. Изоляторы с повреждением глазури более 20 % длины, с трещинами и ослабшей посадкой необходимо заменить. Поврежденные электрической дугой более 20 % по длине кронштейны щеткодержателей, изготовленные из пластмассы, также подлежат замене. Допускается покрытие поврежденной глазури изоляторов эмалью.
Проверить состояние и протереть салфеткой, смоченной в бензине, от пыли коллектор и его конус, доступные части бандажей якоря. В случае необходимости устранить следы переброса электрической дуги по коллектору с зачисткой и окраской конуса эмалью. При обнаружении затягивания коллекторных пластин или заусенцев необходимо снять фаски, очистить межламельные промежутки, отшлифовать коллектор.После зачистки коллектора двигатель продуть сжатым воздухом и протереть коллектор.
В соответствии с Инструкцией по применению смазочных материалов на локомотивах и моторвагонном подвижном составе добавить смазку в якорные подшипники.Измерить сопротивление изоляции тяговых двигателей. Тяговые двигатели, у которых сопротивление изоляции ниже установленной нормы, должны быть просушены.При ремонте тяговых двигателей следует руководствоваться Правилами ремонта электрических машин электроподвижного состава и нормами допусков и износов.
При текущем ремонте ТР – 3 тяговые двигатели снять с электропоезда, отремонтировать и испытать после ремонта в соответствии с Правилами ремонта электрических машинэлектроподвижного состава и технологическими инструкциями.
На электропоезда, выпускаемые из текущего ремонта ТР-3, устанавливать тяговые двигатели, которые прошли текущий ремонт ТР-3 или капитальный ремонт или новые.
Тяговые двигатели после установки на электропоезд и соединения подводящих проводов проверить на соответствие направления их вращения.